Unul dintre cele mai intrigante aspecte ale cosmosului este fenomenul de lentilă gravitațională, pe care astronomii îl pot acum studia cu ajutorul Telescopului Spațial James Webb. Potrivit teoriei relativității generale a lui Einstein, curbura spațiu-timpului este afectată de prezența unor obiecte masive și de gravitația acestora. Aceasta face obiectele din spațiu (cum sunt galaxiile sau roiurile de galaxii) să modifice traiectoria luminii care călătorește de la obiectele îndepărtate (și să o amplifice, de asemenea). Profitând de acest fenomen și de tehnica denumită lentilă gravitațională, oamenii de știință pot studia în detaliu obiectele cosmice îndepărtate.
Să privim imaginea de mai sus, realizată de Telescopul Spațial James Webb. Ea arată o lentilă gravitațională imensă produsă de DSS J1226+2149, un roi de galaxii situat la circa 6,3 miliarde de ani-lumină față de Pământ, în constelația Coma Berenices. Lentila creată de aceste galaxii amplifică puternic lumina provenită de la galaxia mai îndepărtată denumită Cosmic Seahorse.
În imagine, galaxiile mai apropiate apar luminoase și alb-albastre, în timp ce galaxiile mai îndepărtate apar mai roșiatice și mai puțin strălucitoare. Aceste lucru este cauzat de deplasarea spre roșu, fenomen prin care extinderea spațiului dintre un obiect și observator mărește lungimea de undă, îndreptând-o spre capătul roșu al spectrului. Acolo unde galaxiile mai îndepărtate se aliniază cu lentilele din prim-plan, ele apar sub forma unor arce roșii, datorită modului în care lentilele curbează lumina ce provine de la aceste galaxii.
Roiul galactic DSS J1226+2149 și fenomenul de lentilă gravitațională pot fi observate în partea dreaptă a imaginii. Galaxia Cosmic Seahorse este arcul de cerc roșu din vecinătatea lentilei, apărând mai strălucitoare și mai groasă decât celelalte.
Imaginea a fost surprinsă de instrumentul NIRCam (camera în infraroșu apropiat) al Telescopului James Webb, ca parte a programului de studiere a primelor stadii de formare a stelelor din galaxiile îndepărtate.
Prin compararea observațiilor efectuate asupra galaxiilor de la începuturile Universului (în urmă cu circa 13 miliarde de ani) cu observațiile efectuate asupra galaxiilor din epocile mai recente, astronomii pot urmări evoluția în timp a Universului.
Potrivita datelor disponibile până acum privind evoluția galactică, prima generație de stele din Univers (stele de populație III) era formată în întregime din hidrogen și heliu. Apoi aceste stele au creat elemente mai grele (carbon, azot, oxigen, siliciu, fier etc.) prin fuziune nucleară, iar după ce au devenit supernove, ele au dispersat aceste elemente în spațiu. Acest lucru a populat mediul interstelar cu minerale și metale care, împreună cu hidrogenul și heliul, au format generațiile următoare de stele (stele de populație II și populație I).
Sursa: Universe Today